KR101119394B1 - 이동식 침출수 정제시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축 매몰지에서 발생하는 침출수를 정제처리하기 위한 수처리 시스템을 제공한다. 본 발명의 침출수 정제시스템은 차량에 탑재되어 이동식으로 운영되고, 매몰지의 침출수 관정으로부터 침출수를 퍼올려서 응집제를 통하여 1차 응집침전 처리하며, 펜톤(Fenton) 산화반응 처리를 통하여 침출수를 2차 산화처리하고, 순차적으로 샌드 필터와 여재 반응기를 통하여 여과시켜 정제한 다음, 다시 관정으로 투입하여 지하로 되돌리는 구성으로 이루어진다.
본 발명의 이동식 침출수 정제시스템에 의하면 관정으로부터 취출된 침출수가 재공급되어 보충되므로 지하수를 안정화시키고, 가축 매몰지 내의 매립 사체 생분해에 최적인 함수율을 유지시키며, 침출수 재순환에 따른 매몰지 조기 안정화를 촉진할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 이동식 침출수 정제시스템에 의하여 정제된 처리수는 농업용수나 생활용수로 충분히 사용할 수 있을 정도로 양호한 수질을 얻기 때문에, 지하수 수질을 개선하는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

Description

이동식 침출수 정제시스템{MOVABLE LEACHATE PURIFYING SYSTEM}

본 발명은 가축 매몰지에서 발생하는 침출수를 정제처리하기 위한 수처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 차량에 탑재되어 이동식으로 운영되고, 매몰지의 관정으로부터 침출수를 퍼올려서 펜톤(Fenton) 처리 및 여과처리를 통해 정제한 다음, 다시 관정으로 투입하여 지하로 되돌림으로써 지하수를 안정화시키고, 가축 매몰지 내의 매립 사체 생분해에 최적인 함수율을 유지시키며, 침출수 재순환에 따른 매몰지 조기 안정화를 촉진하도록 된 이동식 침출수 정제시스템에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물 매립지는 단순히 매립지에서 발생하는 오염물질의 처리차원에서 침출수와 매립가스를 각각 별도로 수집하여 처리하여 왔다.

또한 최근에는 매립지 내에서의 분해현상에 대한 연구성과가 축적됨에 따라 매립지 초기 안정화에 대한 연구가 많이 축적되어 왔다.

즉, 폐기물 매립지 내에서의 미생물 분해를 극대화할 수 있는 환경을 조성하기 위하여 여러 가지 첨가물을 주입하거나 매립방식을 매립지 조기안정화에 유리하도록 변화시키는 시도를 하고 있다.

이와 같은 폐기물 매립지에는 요즘, 가축에서 발병한 구제역의 전염을 방지하기 위하여 대량으로 가축을 매립처리하는 경우가 빈번하다.

이와 같은 가축 매립지에서는 매림된 가축 사체를 빨리 부패시키기 위해 미생물을 투입하고 있으며, 이때 다량의 침출수가 발생하고 있다.

이와 같이 가축 매립지로부터 발생된 침출수는 다량의 COD 및 각종 오염물을 포함하고 있어서, 농업용수나 생활용수로 사용하기에는 적합하지 못하다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 차량에 탑재되어 이동식으로 운영되고, 침출수를 퍼올려서 정제한 다음, 다시 관정으로 투입하여 지하로 되돌림으로써 지하수를 안정화시키고, 가축 매몰지 내의 매립 사체 생분해에 최적인 함수율을 유지시키며, 침출수 재순환에 따른 매몰지 조기 안정화를 촉진하도록 된 이동식 침출수 정제시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 가축 매몰지 또는 이에 인접한 지역에서 얻어지는 지하수를 농업용수나 생활용수로 충분히 사용할 수 있을 정도로 지하수 수질을 개선할 수 있도록 된 이동식 침출수 정제시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 가축 등을 매몰한 매몰지에서 발생하는 침출수를 정제하기 위한 장치에 있어서,

매몰지의 관정으로부터 침출수를 퍼올리는 펌프를 구비하고, 침출수를 일시 저장하는 침출수 저장조를 구비한 침출수 유입부;

상기 침출수 저장조로부터 제1 이송펌프를 통해 침출수를 받는 응집 침전조를 구비하고, 상기 응집 침전조에 응집제를 공급하는 응집제 공급탱크를 구비하여 상기 응집 침전조에서 침출수를 응집 침전시키는 침출수 1차 처리부;

상기 응집 침전조의 상등수를 제2 이송펌프를 통해 받는 반응조를 구비하고, 상기 반응조에 철(Fe) 및 과산화 수소(H2O2)를 공급하는 반응제 공급탱크를 구비하여 상기 반응조 내에서 펜톤(Fenton) 산화반응을 포함하는 고도산화처리를 통하여 침출수를 산화처리하고 유기물을 저감시키는 침출수 2차 처리부;

상기 반응조의 처리수를 제3 이송펌프를 통하여 받는 샌드 필터를 구비하고, 상기 샌드 필터를 통하여 처리수로부터 불순물을 여과처리하는 1차 여과부;

상기 샌드 필터로부터 배출되는 처리수를 받는 복수의 여재 반응기를 구비하고, 상기 각각의 여재 반응기의 내부에는 제올라이트(Zeolite) 또는 활성탄 등을 내장하며, 상기 복수의 여재 반응기를 선택적으로 교대 가동하여 상기 샌드 필터를 통과한 처리수로부터 불순물을 여과처리하는 2차 여과부;

상기 여재 반응기를 통과한 처리수를 내부에 받아 저장하는 처리수 저장조를 구비하고, 상기 처리수를 매몰지의 관정으로 공급하여 매몰지로 공급하거나, 처리수를 샌드 필터로 순환시켜 상기 샌드 필터를 역세시키는 역세 공정에 사용하는 처리수 배출부; 및

상기 침출수 유입부, 침출수 1차 처리부, 침출수 2차 처리부, 1차 여과부, 2차 여과부, 처리수 배출부를 이동 차량에 탑재하고, 상기 매몰지의 침출수 관정으로 이동하여 관정마다 침출수를 퍼올려서 정제처리하는 이동부;를 포함하는 이동식 침출수 정제시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 침출수 1차 처리부는 응집제 공급탱크로부터 산화알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산제1철, 염화제2철, PASS(PolyAlumiumSlufact Silicate) 중의 어느 하나 또는 그 혼합물을 응집 침전조내로 공급하고, 응집 침전조 내부에는 교반기가 장착되어 침출수와 응집제에 운동 에너지를 제공하며, 상기 응집 침전조의 내부에서 응집된 고형물은 응집 침전조의 하부면 중앙에 형성된 원추형 단면의 배출구를 통해서 외부로 배출하여 별도로 수집처리하는 이동식 침출수 정제시스템을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 침출수 2차 처리부는 상기 반응조 내에서 펜톤 (Fenton) 반응을 최적화시키도록 PH 조절용 황산(H2SO4)을 공급하는 제1 PH 조절 탱크와, 수산화나트륨(NaOH)을 공급하는 제2 PH 조절 탱크들을 추가 포함하는 이동식 침출수 정제시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 1차 여과부는 제3 이송펌프의 입측과, 처리수 배출부의 처리수 저장조를 연결하는 역세 라인을 추가 포함하여 상기 샌드 필터의 여과 성능이 저하되면, 상기 처리수 저장조로부터 역세 라인을 통해 샌드 필터로 여과수를 공급하고, 샌드 필터를 역세시켜 성능을 복원시키는 이동식 침출수 정제시스템을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 침출수 1차 처리부의 응집 침전조와, 상기 1차 여과부의 제3 이송펌프 입측을 연결하는 바이패스 라인을 추가 포함하고, 상기 응집 침전조 내의 침출수 성분이 일정 기준 이상이면, 상기 바이패스 라인과 제3 이송펌프를 통하여 샌드 필터측으로 공급하고, 상기 침출수 2차 처리부의 반응조를 우회시킴으로써 침출수 처리시간을 단축시키는 이동식 침출수 정제시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 침출수 성분은 NH₃-N 농도가 200ppm ~ 10ppm 이고, BOD 농도가 200ppm ~ 50ppm 이내이면 상기 바이패스 라인을 통해 상기 침출수 2차 처리부의 반응조를 우회시키는 이동식 침출수 정제시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템에 의하면, 차량에 탑재되어 이동식으로 운영되고, 매몰지의 침출수 관정으로부터 침출수를 퍼올려서 응집제를 통하여 1차 응집침전 처리하며, 펜톤(Fenton) 산화반응 처리를 통하여 침출수를 2차 산화처리하고, 순차적으로 샌드 필터와 여재 반응기를 통하여 여과시켜 정제한 다음, 다시 관정으로 투입하여 지하로 되돌리게 된다.

따라서 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템에 의하면 관정으로부터 취출된 침출수가 재공급되어 보충되므로 지하수를 안정화시키고, 가축 매몰지 내의 매립 사체 생분해에 최적인 함수율을 유지시키며, 침출수 재순환에 따른 매몰지 조기 안정화를 촉진할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템에 의하여 정제된 처리수는 농업용수나 생활용수로 충분히 사용할 수 있을 정도로 양호한 수질을 얻기 때문에, 지하수 수질을 개선하는 우수한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템을 전체적으로 도시한 블럭 다이아그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템이 이동 차량에 탑재되어 동작하는 상태를 도시한 설명도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 차량에 탑재되어 이동식으로 운영되고, 가축 등을 매몰한 매몰지에서 발생하는 침출수를 정제하기 위한 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 매몰지의 관정(105)으로부터 침출수를 퍼올리는 침출수 펌프(112)를 구비하고, 침출수를 일시 저장하는 침출수 저장조(114)를 구비한 침출수 유입부(110)를 구비한다.

이와 같은 침출수 유입부(110)는 철제 파이프 등으로 이루어진 매몰지의 관정(105) 내부로 유입관(116)을 삽입하고, 침출수 펌프(112)를 통하여 퍼올려서 침출수 저장조(114)에 일시 보관한다.

그리고 상기 침출수 저장조(114)로부터 침출수를 공급받아서 침출수를 응집 침전시키는 침출수 1차 처리부(120)를 구비한다. 이와 같은 침출수 1차 처리부(120)는 침출수 저장조(114)의 출측 배관(118)에 연결되고, 제1 이송펌프(122)를 통해 침출수를 받는 응집 침전조(124)를 구비하며, 상기 응집 침전조(124)에 응집제를 공급하는 응집제 공급탱크(130)를 구비하여 상기 응집 침전조(124)에서 침출수를 응집 침전시킨다.

이와 같은 침출수 1차 처리부(120)는 상기 응집제 공급탱크(130)로부터 산화알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산제1철, 염화제2철, PASS(PolyAlumiumSlufact Silicate) 중의 어느 하나 또는 그 혼합물을 응집 침전조(124) 내에 공급받아서 침출수를 1차 응집 침전처리한다.

또한 이와 같은 침출수 1차 처리부(120)는 응집제는 아래 표1에서 나타낸 것과 같이 황산화알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산제1철, 염화제2철, PASS(PolyAlumiumSlufact Silicate) 중의 어느 하나 또는 그 혼합물로서, 이와 같은 응집제는 침출수에 현탁, 분산하고 있는 미세입자, 콜로이드입자를 결합시켜서 큰 입자(floc)로 성장시켜 침전, 여과, 부상분리 등의 고액 분리를 용이하게 한다.

이와 같은 응집제는 그 응집효율을 증가시키기 위해 소량의 산, 알칼리, 활성규사, 점토 등의 응집보조제를 사용할 수도 있다.

이와 같은 응집 침전 반응은 미세입자 또는 콜로이드입자 등의 두 입자 사이에 존재하는 정전기적인 반발력과, 반데르발스 인력에 의해서 결정되며, 두 입자가 서로 접근하게 되면 서로 떨어져 있으려는 정전기적 반발력이 증가하게 된다.

그러나 이 에너지 장벽을 넘어 서로 충분히 가까워지면 반데르발스 인력이 지배적으로 되어 입자들이 서로 합쳐지게 되며, 이러한 콜로이드 입자들을 응결시키려면 이 입자들 사이의 에너지 장벽을 극복할 수 있는 충분한 운동에너지를 가해 주거나 입자표면의 반대전하를 가진 응집제를 가하여 표면전하를 중화시키거나, 전해질을 첨가하여 입자간의 반발력을 감소시켜 에너지 장벽을 낮춰야 한다.

이를 위하여, 상기 응집 침전조(124) 내부에는 모터(142)에 의해서 회전하는 날개(144)를 구비한 교반기(140)가 장착되어 침출수와 응집제에 운동 에너지를 제공함으로써 응집 반응을 촉진시키게 된다.

표 1. 응집제의 종류와 특징

또한 이와 같은 침출수 1차 처리부(120)는 상기 응집 침전조(124)의 내부에서 응집된 고형물이 응집 침전조(124)의 하부면 중앙에 형성된 원추형 단면의 배출구(126)를 통해서 외부로 배출하여 별도로 수집처리하게 된다.

그리고 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 펜톤(Fenton) 산화반응 처리를 통하여 침출수를 산화처리하고 유기물을 저감시키는 침출수 2차 처리부(150)를 구비한다.

이와 같은 침출수 2차 처리부(150)는 상기 응집 침전조(124)의 상등수를 제2 이송펌프(152)를 통해 받는 반응조(154)를 구비하고, 상기 반응조(154)에 철(Fe) 및 과산화 수소(H2O2)를 공급하는 반응제 공급탱크(156a,156b)를 구비하여 상기 반응조(154) 내에서 펜톤(Fenton) 산화반응 처리를 통하여 침출수를 산화처리하고 유기물을 저감시킨다.

이와 같은 침출수 2차 처리부(150)는 상기 반응조(154) 내에서 펜톤 (Fenton) 반응을 최적화시키도록 PH 조절용 황산(H2SO4)을 공급하는 제1 PH 조절 탱크(158a)와, 수산화나트륨(NaOH)을 공급하는 제2 PH 조절 탱크(158b)들을 추가 포함하여 황산(H2SO4)과 수산화나트륨(NaOH)을 상기 반응조(154)에 공급한다.

이와 같은 침출수 2차 처리부(150)에서 이루어지는 고도산화처리는 펜톤(Fenton) 산화반응과 그와 유사한 산화처리반응을 포함하는 것으로서, 과산화수소수와 철염의 혼합체를 펜톤시약(Fenton's reagent)으로 하여 침출수를 산화 처리한다.

이와 같은 펜톤 산화반응은 생물학적으로 난분해성 물질을 생분해가 가능한 물질로 전환한다든지, 독성을 함유하고 있어서 미생물에 악영향을 끼치는 폐수의 독성감소 및, 생물학적 처리 후 미생물에 의해 처리되지 않은 물질을 처리하는 폴리싱(polishing) 개념의 후처리 등에 효과적이다.

이와 같은 침출수 2차 처리부(150)에서 이루어지는 펜톤 산화에 의한 유기물의 제거반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

Fe^{2 +}＋ H₂O₂ → Fe^{3 +} ＋ OH^- ＋ OH .........................(1)

Fe^{3 +}＋ H₂O₂ → Fe2+ ＋ OH₂ ＋ H⁺ .........................(2)

OH ＋ RH → R ＋ H₂O .......................(3)

R ＋ Fe → Fe ＋ 생성물(products) ....................(4)

R ＋ OH → ROH ..........................(5)

R ＋ H₂O₂ → ROH ＋ OH .......................(6)

HO₂ ＋ Fe^{3 +} → O₂ ＋ Fe^{2 +} ＋ H⁺ .......................(7)

OH ＋ Fe^{2 +} → OH^- ＋ Fe^{3 +} ...........................(8)

OH ＋ H₂O₂ → HO₂ ＋ H²O ..........................(9)

이와 같은 펜톤 산화에서 유기물이 존재하지 않을 경우에는, 상기 식(1),식(2) 및 식(7)에 의해 최종적으로 식(10)과 같은 반응이 일어난다.

Fe^{2 +}/ Fe^{3 +}

2H₂O₂ -----------> O₂ ＋ 2H₂O ..................(10)

이와 같은 펜톤 산화에서 침출수에 유기물이 존재하는 경우, 과산화수소의 분해반응 대신에 발생된 OH에 의해 유기물이 분해되어 치환 유기물이 발생한다. 이 경우, 반응은 상기 식(1), 식(3), 식(4), 식(5)와 같은 반응을 거쳐 최종적으로 식 (11)과 같은 반응이 일어난다.

H₂O₂ ＋ RH -------------> ROH ＋ H₂O ..................... (11)

또한 이와 같은 펜톤 산화반응에 의해 유기물이 산화 분해될 때, 철 이온은 Fe2+ 와 Fe3+ 사이를 순환한다. 이때 촉매기능을 지닌 Fe2+는 과산화수소에 촉매작용을 하여 과산화수소로부터 OH를 발생시키고 Fe3+ 로 산화된다. 이때 발생된 OH는 유기물을 분해하여 유기물 라디칼(Radical)을 만들며, 이 유기물 라디칼에 의해 Fe3+ 는 다시 Fe2+로 환원되고, 유기물 라디칼은 결국 산화분해된다.

그러나 이와 같은 유기물 라디칼에 의해 Fe3+이 Fe2+로 환원되지 않는다면 Fe3+의 농도가 높아져서 Fe2+를 추가적으로 공급하지 않을 경우, 산화반응이 중단된다. 이는 유기물이 전파 반응에 효율적인 것이라면 적은 양의 촉매가 사용되지만, 그렇지 않을 경우에는 많은 양의 촉매가 필요함을 의미한다.

또한 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 상기 반응조(154)의 처리수를 제3 이송펌프(182)를 통하여 받는 샌드 필터(184)를 구비하고, 상기 샌드 필터(184)를 통하여 처리수로부터 불순물을 여과처리하는 1차 여과부(180)를 구비한다.

이와 같은 1차 여과부(180)는 샌드 필터(184)를 구비한 것으로서, 상기 샌드 필터(184)의 여과 성능이 저하되면 이를 회복시키기 위한 역세 라인(186)을 추가 포함하고, 이와 같은 역세 라인(186)은 제3 이송펌프(182)의 입측과, 이후에 설명되는 처리수 배출부(200)의 처리수 저장조(202)를 연결하여 상기 처리수 저장조(202)로부터 역세 라인(186)을 통해 샌드 필터(184)로 여과수를 공급하고, 샌드 필터(184)를 역세시켜 성능을 복원시키게 된다.

그리고 상기 샌드 필터(184)를 통과한 처리수로부터 불순물을 여과처리하는 2차 여과부(190)를 구비하는데, 이와 같은 2차 여과부(190)는 상기 샌드 필터(184)로부터 배출되는 처리수를 받는 복수의 여재 반응기(192a,192b)를 구비하고, 상기 각각의 여재 반응기(192a,192b)의 내부에는 제올라이트(Zeolite) 또는 활성탄 등의 여재를 내장하며, 상기 복수의 여재 반응기(192a,192b)를 선택적으로 교대 가동하여 처리수로부터 불순물을 2차로 여과처리한다.

즉 이와 같은 2차 여과부(190)는 상기 복수의 여재 반응기(192a,192b)를 통하여 처리수를 2차 여과처리하는 과정에서 여재 반응기(192a,192b)가 불순물로서 포화되어 그 성능이 저하되면, 이를 교체시키게 되는데, 이때에는 복수의 여재 반응기(192a,192b)를 선택적으로 교대 가동하기 때문에, 가동하지 않는 상태의 여재 반응기(192a,192b)를 교체하여 새것으로 교환하고 그 성능을 복원시킨다.

또한 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 상기 여재 반응기(192a,192b)를 통과한 처리수를 내부에 받아 저장하는 처리수 저장조(202)를 구비하고, 상기 처리수를 매몰지의 관정(105)으로 공급하여 매몰지로 공급하거나, 처리수를 샌드 필터(184)로 순환시켜 상기 샌드 필터(184)를 역세시키는 역세 공정에 사용하는 처리수 배출부(200)를 구비한다.

이와 같은 처리수 배출부(200)를 통하여 얻어진 처리수는 음용수 수준으로는 미흡하지만, 농업용수나 생활용수로는 충분히 사용할 수 있을 정도로 수질이 양호하게 된다.

또한 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 침출수 유입부(110), 침출수 1차 처리부(120), 침출수 2차 처리부(150), 1차 여과부(180), 2차 여과부(190), 처리수 배출부(200)를 이동 차량(212)에 탑재하고, 상기 매몰지의 침출수 관정(105)으로 이동하여 관정(105)마다 침출수를 퍼올려서 정제처리하는 이동부(210)를 포함한다.

이와 같은 이동부(210)의 이동 차량(212)은 5톤 화물차량으로 이루어질 수 있으며, 이와 같은 이동 차량(212)을 통하여 가축 매몰지로 쉽게 이동하고 침출수를 정제 처리할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 상기 침출수 1차 처리부(120)의 응집 침전조(124)와, 상기 1차 여과부(180)의 제3 이송펌프(182) 입측을 연결하는 바이패스 라인(220)을 추가 포함한다.

이와 같은 바이패스 라인(220)은 상기 응집 침전조(124) 내의 침출수 성분이 일정 기준 이상이면, 바람직하게는 상기 침출수 성분의 NH₃-N 농도가 200ppm ~ 10ppm 이고, BOD 농도가 200ppm ~ 50ppm 이내이면, 상기 바이패스 라인(220)과 제3 이송펌프(182)를 통하여 샌드 필터(184)측으로 침출수를 직접 공급하고, 상기 침출수 2차 처리부(150)의 반응조(154)를 우회시킴으로써 응집 침출수 처리시간을 단축시키게 된다.

미 설명 부호(V)는 각종 배관에 장착된 밸브들이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 이동부(210)의 이동 차량(212)이 가축 등을 매몰한 매몰지로 이동하여 매몰지의 관정(105)으로부터 침출수 펌프(112)를 이용하여 침출수를 퍼올리게 되며, 이와 같이 퍼올려진 침출수는 침출수 저장조(114)에 일시 보관된다.

그리고 다음으로는 제1 이송펌프(122)가 작동하여 상기 침출수 저장조(114)로부터 침출수가 응집 침전조(124)로 이송되며, 응집제 공급탱크(130)로부터 산화알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산제1철, 염화제2철, PASS(PolyAlumiumSlufact Silicate) 중의 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 응집제가 공급되어 침출수를 1차 응집 침전처리한다.

이와 같은 침출수 1차 처리부(120)는 응집제가 침출수에 현탁, 분산하고 있는 미세입자, 콜로이드입자를 결합시켜서 큰 입자(floc)로 성장시켜 침전, 여과, 부상분리 등의 고액 분리를 용이하게 한다. 이때 응집 침전조(124) 내부에 마련된 교반기(140)의 모터(142)가 작동하여 날개(144)가 침출수 내에서 회전함으로써 침출수와 응집제에 운동 에너지를 제공하여 응집 반응을 촉진시키게 된다.

이때 응집 침전조(124)의 내부에서 응집된 고형물은 응집 침전조(124)의 하부면 중앙에 형성된 원추형 단면의 배출구를 통해서 외부로 배출하여 별도로 수집처리된다.

그리고 다음으로는 응집 침전조(124)의 상등수가 제2 이송펌프(152)를 통해 반응조(154)로 이송되며, 반응조(154)에는 반응제 공급탱크(156a,156b)로부터 철(Fe) 및 과산화 수소(H2O2)가 공급되고, 제1 PH 조절 탱크(158a)와, 제2 PH 조절 탱크(158b)로부터 황산(H2SO4)과 수산화나트륨(NaOH)가 반응조(154)에 공급되어 펜톤(Fenton) 산화반응 처리가 이루어지고, 침출수는 산화처리되어 유기물이 크게 저감된다.

이와 같이 반응조(154)에서 2차 산화처리된 처리수는 1차 여과부(180) 측으로 제3 이송펌프(182)를 통하여 이송되고, 반응조(154)에서 발생된 응집물 또는 침전물은 반응조(154)의 하부면 중앙에 형성된 원추형 단면의 배출구를 통해서 외부로 별도로 수집처리된다.

또한 1차 여과부(180)의 샌드 필터(184)로 유입된 처리수는 이를 통과하면서 미세 고형물질이 1차 여과처리되고, 그 후속의 2차 여과부(190)로 이송된다.

이와 같은 1차 여과부(180)에서는 샌드 필터(184)의 여과 성능이 저하되면 이를 회복시키기 위한 역세 라인(186)을 포함하고 있으며, 이와 같은 역세 라인(186)은 제2 여과부의 처리수 저장조(202)로부터 역세 라인(186)을 통해 샌드 필터(184)로 여과수를 공급함으로써 샌드 필터(184)를 역세시켜 성능을 복원시키게 된다.

한편, 1차 여과부(180)의 샌드 필터(184)로부터 처리수를 받은 2차 여과부(190)는 여재 반응기(192a,192b)를 통하여 처리수가 통과되도록 함으로써 내부에 장착된 제올라이트 또는 활성탄을 통하여 더욱 미세한 입자들을 처리수로부터 흡착제거함으로써 처리수로부터 불순물을 2차로 완벽하게 여과처리한다.

이와 같은 2차 처리부를 통하여 얻어진 처리수는 음용수 수준으로는 미흡하지만, 농업용수나 생활용수로는 충분히 사용할 수 있을 정도로 수질이 양호하게 된다.

또한 상기 2차 처리부를 통하여 얻어진 처리수는 처리수 배출부(200)의 처리수 저장조(202)에 수집되며, 이로부터 처리수를 매몰지의 관정(105)으로 공급하여 매몰지의 지하수로 되돌리거나, 처리수를 샌드 필터(184)로 순환시켜서 상기 샌드 필터(184)를 역세시키는 역세 공정으로 사용하게 된다.

한편, 이와 같은 과정에서 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 응집 침전조(124) 내의 침출수 성분이 일정 기준 이상이면, 바이패스 라인(220)을 통해서 침출수 처리시간을 단축시킬 수 있다.

예를 들어서, 가축 매몰지의 침출수 중, 초기에 취출되는 침출수 성분은 매몰 가축이 완전히 부패하지 않은 상태이기 때문에, 상대적으로 침출수 성분이 양호할 수 있다. 즉 상기 침출수 성분의 NH₃-N 농도가 200ppm ~ 10ppm 이고, BOD 농도가 200ppm ~ 50ppm 이내이면, 상기 바이패스 라인(220)과 제3 이송펌프(182)를 통하여 샌드 필터(184)측으로 침출수를 직접 공급하고, 상기 침출수 2차 처리부(150)의 반응조(154)를 우회시킴으로써 응집 침출수 처리시간을 단축시킨다.

이때, NH₃-N 농도가 200ppm를 초과하거나, BOD 농도가 200ppm를 초과하면, 바이패스 라인(220)을 통하지 않고서, 침출수 2차 처리부(150)의 반응조(154)로 이송시켜서 팬톤 처리하는 것이다.

이와 같은 과정에서 침출수의 성분 및 농도는 각각의 배관에 장착된 샘플러(미 도시)들을 통하여 쉽게 작업자가 검출할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)에 의하면, 차량에 탑재되어 이동식으로 운영되고, 매몰지의 침출수 관정(105)으로부터 침출수를 퍼올려서 응집제를 통하여 1차 응집침전 처리하며, 펜톤(Fenton) 산화반응 처리를 통하여 침출수를 2차 산화처리하고, 순차적으로 샌드 필터(184)와 여재 반응기(192a,192b)를 통하여 여과시켜 정제한 다음, 다시 관정(105)으로 투입하여 지하로 되돌리게 된다.

따라서 본 발명에 따른 이동식 침출수 정제시스템(100)은 관정(105)으로부터 취출된 침출수가 재공급되어 보충되므로 지하수를 안정화시키고, 가축 매몰지 내의 매립 사체 생분해에 최적인 함수율을 유지시키며, 침출수 재순환에 따른 매몰지 조기 안정화를 촉진할 수 있다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 각종 배관에 장착된 밸브, 압력계 및 유량계 등의 각종 계장기기들고, 샘플러 등은 본 발명이 설치되는 설계 구조에 따라서 그 장착 위치 및 갯수가 변경 및 수정 가능함은 물론이다. 뿐만 아니라, 각종 저장조 내에 장착되는 레벨 게이지 또는 레벨 센서들도 그 장착 위치 및 갯수가 변경 및 수정 가능함은 물론이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계상의 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

100: 이동식 침출수 정제시스템 105: 관정
110: 침출수 유입부 112: 침출수 펌프
114: 침출수 저장조 116: 유입관
118: 출측 배관 120: 침출수 1차 처리부
122: 제1 이송펌프 124: 응집 침전조
126: 배출구 130: 응집제 공급탱크
140: 교반기 142: 모터
144: 날개 150: 침출수 2차 처리부
152: 제2 이송펌프 154: 반응조
156a,156b: 반응제 공급탱크 158a: 제1 PH 조절 탱크
158b: 제2 PH 조절 탱크 180: 1차 여과부
182: 제3 이송펌프 184: 샌드 필터
186: 역세 라인 190: 2차 여과부
192a,192b: 여재 반응기 200: 처리수 배출부
210: 이동부 212: 이동 차량
220: 바이패스 라인 V: 밸브

Claims (6)

1. 가축 등을 매몰한 매몰지에서 발생하는 침출수를 정제하기 위한 장치에 있어서,
   매몰지의 관정에 삽입되는 유입관을 통해 상기 매몰지의 관정으로부터 침출수를 퍼올리는 펌프를 구비하고, 침출수를 일시 저장하는 침출수 저장조를 구비한 침출수 유입부;
   상기 침출수 저장조로부터 제1 이송펌프를 통해 침출수를 받는 응집 침전조를 구비하고, 상기 응집 침전조에 응집제를 공급하는 응집제 공급탱크를 구비하여 상기 응집 침전조에서 침출수를 응집 침전시키는 침출수 1차 처리부;
   상기 응집 침전조의 상등수를 제2 이송펌프를 통해 받는 반응조를 구비하고, 상기 반응조에 철(Fe) 및 과산화 수소(H2O2)를 공급하는 반응제 공급탱크를 구비하여 상기 반응조 내에서 펜톤(Fenton) 산화반응을 포함하는 고도산화처리를 통하여 침출수를 산화처리하고 유기물을 저감시키는 침출수 2차 처리부;
   상기 반응조의 처리수를 제3 이송펌프를 통하여 받는 샌드 필터를 구비하고, 상기 샌드 필터를 통하여 처리수로부터 불순물을 여과처리하는 1차 여과부;
   상기 샌드 필터로부터 배출되는 처리수를 받는 복수의 여재 반응기를 구비하고, 상기 각각의 여재 반응기의 내부에는 제올라이트(Zeolite) 또는 활성탄 등의 여재를 내장하며, 상기 복수의 여재 반응기를 선택적으로 교대 가동하여 상기 샌드 필터를 통과한 처리수로부터 불순물을 여과처리하는 2차 여과부;
   상기 여재 반응기를 통과한 처리수를 내부에 받아 저장하는 처리수 저장조를 구비하고, 상기 처리수를 상기 유입관이 삽입된 상기 매몰지의 관정으로 공급하여 매몰지로 공급하거나, 처리수를 샌드 필터로 순환시켜 상기 샌드 필터를 역세시키는 역세 공정에 사용하는 처리수 배출부; 및
   상기 침출수 유입부, 침출수 1차 처리부, 침출수 2차 처리부, 1차 여과부, 2차 여과부, 처리수 배출부를 이동 차량에 탑재하고, 상기 매몰지의 침출수 관정으로 이동하여 관정마다 침출수를 퍼올려서 정제처리하는 이동부;를 포함하고,
   상기 침출수 1차 처리부는 응집제 공급탱크로부터 산화알루미늄, 폴리염화알루미늄, 황산제1철, 염화제2철, PASS(PolyAlumiumSlufact Silicate) 중의 어느 하나 또는 그 혼합물을 응집 침전조내로 공급하고, 응집 침전조 내부에는 교반기가 장착되어 침출수와 응집제에 운동 에너지를 제공하며, 상기 응집 침전조의 내부에서 응집된 고형물은 응집 침전조의 하부면 중앙에 형성된 원추형 단면의 배출구를 통해서 외부로 배출하여 별도로 수집처리하고,
   상기 침출수 2차 처리부는 상기 반응조 내에서 펜톤 (Fenton) 반응을 최적화시키도록 PH 조절용 황산(H2SO4)을 공급하는 제1 PH 조절 탱크와, 수산화나트륨(NaOH)을 공급하는 제2 PH 조절 탱크들을 추가 포함하고,
   상기 1차 여과부는 제3 이송펌프의 입측과, 처리수 배출부의 처리수 저장조를 연결하는 역세 라인을 추가 포함하여 상기 샌드 필터의 여과 성능이 저하되면, 상기 처리수 저장조로부터 역세 라인을 통해 샌드 필터로 여과수를 공급하고, 샌드 필터를 역세시켜 성능을 복원시키고,
   상기 침출수 1차 처리부의 응집 침전조와, 상기 1차 여과부의 제3 이송펌프 입측을 연결하는 바이패스 라인을 추가 포함하고, 상기 응집 침전조 내의 침출수 성분이 일정 기준 이상이면, 상기 바이패스 라인과 제3 이송펌프를 통하여 샌드 필터측으로 공급하고, 상기 침출수 2차 처리부의 반응조를 우회시킴으로써 침출수 처리시간을 단축시키며,
   상기 침출수 성분은 NH₃-N 농도가 200ppm ~ 10ppm 이고, BOD 농도가 200ppm ~ 50ppm 이내이면 상기 바이패스 라인을 통해 상기 침출수 2차 처리부의 반응조를 우회시키는 것임을 특징으로 하는 이동식 침출수 정제시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images